מה זה SUS630
SUS630 הוא הייעוד המשמש בתקנים תעשייתיים יפניים עבור פלדת אל-חלד המתקשה עם משקעים מרטנזיים. אותו חומר ידוע ברבים כדרגה 630 וכ-17-4PH, וזהות מערכת המספור המאוחדת שלו היא UNS S17400. זוהי אחת מפלדות אל-חלד המתקשות משקעים הנפוצות ביותר, מכיוון שהיא מציעה חוזק גבוה יחד עם עמידות בפני קורוזיה שהיא בבירור טובה יותר מזו של הציונים הסטנדרטיים של 12 אחוזי כרום מרטנסיטים.
מנגנון ההתקשות הוא מה שמבדיל את המשפחה הזו מפלדת אל חלד מרטנסיטית רגילה. במקום להסתמך על פחמן ליצירת פאזות קשות במהלך ההמרה, SUS630 מטופל בתמיסה כדי לייצר מבנה מרטנסיטי נמוך בפחמן ולאחר מכן מיושן בטמפרטורה מתונה. במהלך ההזדקנות נוצרים משקעים עשירים בנחושת עדינה ומגבירים את החוזק. מכיוון שניתן לגוון את טמפרטורת היישון, ניתן לספק את אותה פלדה במספר שילובי חוזק וקשיחות מבלי לשנות את הרכבה.
כימיה וכינויים מקבילים
| מַעֲרֶכֶת | יִעוּד |
| תקן תעשייתי יפני | SUS630 |
| תיאור מסחר נפוץ | 17-4PH |
| מספר UNS | S17400 |
| ייעוד ASTM לבר ופרזולים | כיתה 630 |
| ייעוד אירופאי | 1.4542 |
| ייעוד סיני | 05Cr17Ni4Cu4Nb |
ההרכב מאוזן סביב כ-17 אחוז כרום ו-4 אחוז ניקל, עם תוספות נחושת וניוביום היוצרות את המשקעים המחזקים במהלך ההזדקנות. פחמן נשמר נמוך, בדרך כלל ב-0.07 אחוזים או מתחתיו, כך שעמידות בפני הקורוזיה והקשיחות של החומר המיושן אינם מתכלים על ידי היווצרות קרביד. יסודות כגון גופרית וזרחן מוחזקים ברמות נמוכות כדי לשמור על קשיחות בכיוון הרוחבי.
טיפול בחום ורמות חוזק
הטיפול הסטנדרטי הוא חישול תמיסה בכ-1040 מעלות צלזיוס ולאחר מכן קירור, ולאחר מכן יישון בטמפרטורה שנבחרה כדי להתאים למאפיינים הנדרשים. טמפרטורות יישון נמוכות יותר נותנות חוזק גבוה יותר וגמישות נמוכה יותר; טמפרטורות יישון גבוהות יותר מעניקות חוזק נמוך יותר עם קשיחות משופרת. ערכי מאפיינים מינימליים אופייניים לתנאים מיושנים, כפי שצוינו עבור טפסי סרגל ומוצר זיוף, מוצגים להלן.
| מַצָב | טמפרטורת הזדקנות | חוזק מתיחה | חוזק תפוקה |
| H900 | בערך 480 מעלות צלזיוס | 1310 MPa מינימום | 1170 MPa מינימום |
| H1025 | בערך 550 מעלות צלזיוס | 1070 MPa מינימום | 1000 MPa מינימום |
| H1075 | בערך 580 מעלות צלזיוס | 1000 MPa מינימום | 860 MPa מינימום |
| H1150 | בערך 620 מעלות צלזיוס | 930 MPa מינימום | 725 MPa מינימום |
נתונים אלה חלים על מוט עגול וחזוף. לטפסי מוצר כגון צינור משוך קר, חוט וגיליון יש דרישות משלהם במפרט המוצר הרלוונטי, לכן יש לציין תמיד את התקן הרלוונטי לטופס הנרכש בהזמנה.
מגבלות התנהגות קורוזיה וטמפרטורה
SUS630 עמיד בפני קורוזיה אטמוספרית והתקפה על ידי חומצות מדוללות ומלחים ברמה העולה על דרגות ה-12% כרום מרטנסיטיות וניתן להשוות באופן כללי לדרגות אוסטניטיות נפוצות של משפחת 304 בסביבות מתונות. עם זאת, זה לא מהווה תחליף למוליבדן הנושא פלדת אל-חלד אוסטניטית או דופלקסית בשירות עשיר בכלוריד, כאשר עמידות בפני חריצים וקורוזיה היא הגורם המכריע.
יש לכבד שתי השפעות טמפרטורה. שירות ממושך מעל 300 מעלות צלזיוס לערך גורם להזדקנות יתר ולאובדן חוזק מתקדם, כך שהחומר מוגבל בדרך כלל לרמה זו עבור חובות נשיאת עומס. בקצה השני של הטווח, הקשיחות בטמפרטורה נמוכה מוגבלת והדרגה אינה מיועדת לשירות קריוגני. מכיוון שהחומר הוא מרטנסיטי וחוזק גבוה, הוא יכול להיות רגיש גם להתפרקות מימן, כך שהוא לא הבחירה הראשונה לשירות בשדה נפט חמוץ.
יישומים
פירים בעלי חוזק גבוה, גבעולים של שסתומים, צירים ורכיבי משאבה שחייבים לעמוד בעומס וגם בפני קורוזיה קלה.
שלב אחרון להבים נעים וחלקים מבניים אחרים של טורבינות קיטור הפועלות מתחת לגבול הטמפרטורה.
מחברים, צימודים וחלקים בעיבוד מדויק שבהם נדרשת רמת חוזק מעל זו של נירוסטה אוסטניטית.
רכיבים במפעל כימי ועיבוד מזון חשופים לחומצות מדוללות, אלקליות ותמיסות מלח בשירות קריטי ללא כלוריד.
מטוסים וחלקים הנדסיים כלליים הדורשים שילוב של חוזק גבוה ועמידות טובה בפני קורוזיה אטמוספרית.
נקודות ייצור
SUS630 ניתן לעיבוד במצב המטופל, ובדרך כלל מיושן לאחר עיבוד שבבי. ריתוך אפשרי עם מתכות מילוי תואמות, אך יש ללטש מחדש את האזור המושפע מהריתוך והחום לאחר הריתוך כדי להחזיר את החוזק, והמאפיינים המתקבלים תלויים בגיאומטריית המפרק ובעובי החתך. יצירת קור עמוק קשה במצב מיושן ויש לתכנן אותה לפני ההזדקנות ולא לאחר מכן. היכן שהסובלנות היא קריטית, יש להתחשב בשינוי הממדים הקל המתרחש במהלך ההזדקנות ברצף העיבוד. לבסוף, אם עמידות בפני קורוזיה היא הסיבה העיקרית לבחירת הדרגה, יש לשמור על משטחים נקיים וללא אבנית מוטבעים, שכן מצב פני השטח קובע לעתים קרובות את הביצועים בשירות.
שאלות נפוצות
ש: האם SUS630 נירוסטה?
כֵּן. זוהי פלדת אל-חלד מתקשה משקעים מרטנסיטית המכילה בערך 17 אחוז כרום, מה שמקנה לה תכונות אל-חלד עם עמידות בפני קורוזיה טובה יותר מהדרגות המרטנסיטיות של כרום רגיל.
ש: מה ההבדל בין SUS630 ל-17-4PH?
הם אותו חומר. SUS630 הוא ייעוד התקן היפני ו-17-4PH הוא התיאור המסחרי הנפוץ, עם מספר UNS S17400.
ש: לאיזה חוזק SUS630 יכול להגיע?
זה תלוי במצב ההזדקנות. במצב H900 ערכי מינימום טיפוסיים הם סביב 1310 MPa מתיחה ותפוקה של 1170 MPa, בעוד שמצב H1150 נותן בערך 930 MPa מתיחה ו-725 MPa עם קשיחות טובה יותר.
ש: האם ניתן להשתמש ב-SUS630 בטמפרטורה גבוהה?
שירות נושאות עומס מוגבל בדרך כלל לכ-300 מעלות צלזיוס, מכיוון שטמפרטורות גבוהות יותר גורמות להזדקנות יתר ולאובדן כוח קבוע.
ש: האם SUS630 טוב יותר מפלדת אל חלד מסוג 316?
הוא חזק יותר באופן ניכר, אך עמידות החריצים והקורוזיה שלו בסביבות כלוריד נמוכה מזו של מוליבדן בעל דרגות אוסטניטיות. הבחירה תלויה בשאלה אם חוזק או עמידות לכלוריד שולטת ביישום.
ש: מה קורה ל-SUS630 מרותך?
האזור המושפע מהריתוך והחום מאבדים חוזק במהלך הריתוך, ולכן נדרש בדרך כלל טיפול לאחר הריתוך כדי לשחזר את תכונות חומר הבסיס.
